JP2003138940A - 蓄熱装置を備えた内燃機関 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 本発明は、蓄熱装置を備えた内燃機関におい
て、内燃機関の過熱を防止しつつ所望量の熱を蓄熱装置
に蓄えることができる技術を提供することを課題とす
る。 【解決手段】本発明に係る蓄熱装置を備えた内燃機関
は、内燃機関１を循環する熱媒体循環経路（２ａ，２
ｂ）と、熱媒体循環経路（２ａ，２ｂ）から冷却手段
（５）を経由して熱媒体循環経路（２ａ，２ｂ）に還流
させる冷却用熱媒体通路（４，６）とを備えた内燃機関
において、冷却用熱媒体通路（４，６）を開閉する通路
開閉弁（７）を備え、高温の冷却水を蓄熱装置（１３）
に貯蔵する必要があるときは、熱媒体の温度が所望の温
度以上となるまで通路開閉弁（７）の開弁を禁止する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、冷却水や潤滑油等
のような熱媒体の循環により冷却又は加熱される内燃機
関に関し、特に前記熱媒体が持つ熱を蓄える蓄熱装置を
具備した内燃機関に関する。

【０００２】

【従来の技術】自動車などに搭載される内燃機関が冷間
状態で始動される場合には、吸気ポートや燃焼室等の壁
面温度が低くなるため、燃料が霧化し難くなるとともに
燃焼室の周縁部において消炎が発生し易くなり、始動性
の低下や排気エミッションの悪化などが誘発される。

【０００３】このような問題に対し、水冷式内燃機関に
おいて高温の冷却水を保温貯蔵する蓄熱装置を備え、内
燃機関の始動時や暖機時などに蓄熱装置に貯蔵されてい
る高温の冷却水を内燃機関へ供給することにより内燃機
関の昇温を図り、以て始動性の向上や暖機の早期化を図
る技術が提案されている。

【０００４】蓄熱装置を備えた内燃機関では、より高温
の冷却水を蓄熱装置に貯蔵させることが重要である。高
温の冷却水を蓄熱装置に貯蔵させる技術としては、例え
ば、特開平１０−７１８３９号公報に記載されているよ
うな内燃機関の冷却水回路が知られている。

【０００５】この公報に記載された内燃機関の冷却水回
路は、水冷式の内燃機関において、内燃機関を循環する
冷却水の一部を保温貯蔵する蓄熱タンクと、内燃機関か
ら流出した冷却水を蓄熱タンクへ供給するための電動ウ
ォーターポンプと、内燃機関から吐出された冷却水をラ
ジエターに導くとともにラジエターから流出した冷却水
を内燃機関に還流させるラジエター水路と、内燃機関か
ら流出する冷却水の温度が所定温度以上であるときに前
記ラジエター水路を開放する感温部を具備したサーモス
タットと、サーモスタットの感温部を流れる冷却水量を
絞る手段とを備えている。

【０００６】このように構成された内燃機関の冷却水回
路は、内燃機関の負荷が低い時に前記サーモスタットの
感温部を流れる冷却水量を絞るとともに電動ウォーター
ポンプを作動させることにより、サーモスタットの開弁
時期を遅らせることにより内燃機関を循環する冷却水の
温度を高め、以て蓄熱タンクに蓄えられる熱量を増加さ
せようというものである。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】ところで、サーモスタ
ットは予め設定された一定の開弁温度で開弁するよう構
成されるものの、製造過程における初期公差などにより
開弁温度が個々のサーモスタット毎に異なる場合があ
る。

【０００８】また、上記したような従来の技術では、サ
ーモスタットの感温部を流れる冷却水の流量を絞ること
により、冷却水から感温部へ加えられる熱量を減少さ
せ、サーモスタットの見かけ上の開弁温度を高くしてい
るが、冷却水から感温部へ実際に加えられる熱量はその
時々の条件に応じて変化することが想定される。

【０００９】このようにサーモスタットの開弁温度のば
らつき、及び冷却水から感温部へ加えられる熱量のばら
つきが生じると、サーモスタットが所望開弁時期より早
く開弁し、蓄熱タンクに所望量の熱を蓄えることができ
なくなる場合がある。

【００１０】これに対し、サーモスタットバルブの開弁
温度を通常よりも高く設定しておく方法が考えられる
が、蓄熱タンクに熱を蓄える必要がない場合にもサーモ
スタットバルブの開弁時期が遅くなるため、冷却水温度
が過剰に上昇し、内燃機関の過熱を招く虞がある。

【００１１】本発明は、上記したような問題点に鑑みて
なされたものであり、蓄熱装置を備えた内燃機関におい
て、内燃機関の過熱を防止しつつ所望量の熱を蓄熱装置
に蓄えることができる技術を提供することを課題とす
る。

【００１２】

【課題を解決するための手段】本発明は、上記した課題
を解決するために以下のような手段を採用した。すなわ
ち、本発明に係る蓄熱装置を備えた内燃機関は、内燃機
関に形成され、熱媒体が循環する熱媒体循環経路と、前
記熱媒体循環経路を流れる熱媒体の一部を保温貯蔵する
蓄熱装置と、前記熱媒体を冷却する冷却手段と、前記熱
媒体循環経路から前記冷却手段を経由して前記熱媒体循
環経路へ熱媒体を還流させる冷却用熱媒体通路と、前記
冷却用熱媒体通路を開閉する通路開閉弁と、前記蓄熱装
置に熱媒体を貯蔵する必要がないときは、前記熱媒体の
温度が第１の所定温度以上となった時点で前記通路開閉
弁を開弁させ、前記蓄熱装置に熱媒体を貯蔵する必要が
あるときは、前記熱媒体の温度が前記第１の所定温度よ
り高い第２の所定温度となるまで前記通路開閉弁の開弁
を禁止する通路開閉制御手段と、を備えている。

【００１３】この発明は、内燃機関を循環する熱媒体循
環経路と、熱媒体循環経路から冷却手段を経由して熱媒
体循環経路へ熱媒体を還流させる冷却用熱媒体通路とを
備えた内燃機関において、冷却用熱媒体通路を開閉する
通路開閉弁と、この通路開閉弁を制御する通路開閉制御
手段とを備え、高温の冷却水を蓄熱装置に貯蔵する必要
があるときは、熱媒体の温度が所望の温度以上となるま
で通路開閉弁の開弁を禁止することを最大の特徴として
いる。

【００１４】かかる蓄熱装置を備えた内燃機関では、通
路開閉制御手段は、蓄熱装置に熱媒体を貯蔵する必要が
ないときは、熱媒体の温度が第１の所定温度以上となっ
た時点で通路開閉弁を開弁させる。

【００１５】この場合、内燃機関の熱媒体循環経路を流
れる熱媒体が冷却用熱媒体通路を介して冷却手段を流通
することになるため、熱媒体が冷却手段によって冷却さ
れ、熱媒体の温度が第１の所定温度に保たれる。

【００１６】また、通路開閉制御手段は、蓄熱装置に熱
媒体を貯蔵する必要があるときは、熱媒体の温度が第１
の所定温度より高い第２の所定温度となるまで通路開閉
弁の開弁を禁止するため、熱媒体が冷却手段を流通せず
に速やかに第２の所定温度以上まで昇温し、第２の所定
温度以上の熱媒体が蓄熱装置に貯蔵されることになる。

【００１７】そして、蓄熱装置に第２の所定温度以上の
熱媒体が貯蔵されると、蓄熱装置に熱媒体を貯蔵する必
要がなくなるため、通路開閉制御手段が通路開閉弁を開
弁させて熱媒体を冷却手段に流通させる。その結果、熱
媒体が冷却手段によって速やかに冷却されることとな
り、内燃機関が長期にわたって高温の熱媒体に曝される
ことがない。

【００１８】本発明に係る蓄熱装置を備えた内燃機関に
おいて、通路開閉弁としては、冷却用熱媒体通路を開閉
する弁体と、第２の所定温度より高い第３の所定温度以
上となったときに体積変化して弁体を開弁させる感温作
動部と、感温作動部を加熱する加熱部とを具備した電子
制御式サーモスタットを例示することができる。

【００１９】この場合、通路開閉制御手段は、蓄熱装置
に熱媒体を貯蔵する必要がないときは、熱媒体の温度が
第１の所定温度以上となった時点で加熱部を作動させて
感温作動部を第３の所定温度以上まで昇温させ、蓄熱装
置に熱媒体を貯蔵する必要があるときは、熱媒体の温度
が第２の所定温度以上となるまで加熱部の作動を禁止す
るようにすればよい。

【００２０】尚、本発明に係る蓄熱装置を備えた内燃機
関において、熱媒体としては、冷却水や潤滑油などを例
示することができる。

【００２１】

【発明の実施の形態】以下、本発明に係る蓄熱装置を備
えた内燃機関の具体的な実施態様について図面に基づい
て説明する。

【００２２】図１は、本発明を適用する車両用内燃機関
の冷却水循環系を示す図である。図１において、内燃機
関１は、ガソリン又は軽油を燃料とする水冷式の内燃機
関であり、シリンダヘッド１ａとシリンダブロック１ｂ
とを備えている。

【００２３】前記内燃機関１には、駆動電力が印加され
たときに該内燃機関１の図示しないクランクシャフトを
回転させるスタータモータ１００が取り付けられてい
る。

【００２４】前記したシリンダヘッド１ａとシリンダブ
ロック１ｂには、熱媒体としての冷却水を循環させるた
めのヘッド側冷却水路２ａとブロック側冷却水路２ｂと
がそれぞれ形成され、それらヘッド側冷却水路２ａとブ
ロック側冷却水路２ｂとが相互に連通している。前記ヘ
ッド側冷却水路２ａは、本発明に係る熱媒体流通路に相
当するものである。

【００２５】前記ヘッド側冷却水路２ａには、第１冷却
水路４が接続され、その第１冷却水路４は、ラジエター
５の冷却水流入口に接続されている。ラジエター５の冷
却水流出口は、第２冷却水路６を介して三方切換弁７に
接続されている。

【００２６】前記ラジエター５は、冷却水と外気との間
で熱交換を行う熱交換器であり、本発明に係る冷却手段
に相当する。

【００２７】このラジエター５には、該ラジエター５に
外気を圧送する送風機としてのラジエターファン５０が
併設されている。ラジエターファン５０は、ファンモー
タ５０ａによって駆動されるようになっている。

【００２８】前記三方切換弁７には、前記した第２冷却
水路６に加えて、第３冷却水路８と第４冷却水路９とが
接続されている。前記第３冷却水路８は、図示しないク
ランクシャフトの回転トルクによって駆動される機械式
ウォーターポンプ１０の吸込口に接続され、その機械式
ウォーターポンプ１０の吐出口は前記ブロック側冷却水
路２ｂに接続されている。一方、前記第４冷却水路９
は、前記ヘッド側冷却水路２ａに連通している。

【００２９】前記三方切換弁７は、第２冷却水路６と第
４冷却水路９との何れか一方を閉塞するよう構成されて
いる。具体的には、三方切換弁７は、図２に示されるよ
うに、第２冷却水路６と第３冷却水路８と第４冷却水路
９との接続部に配置されたフレーム７０と、フレーム７
０に固定された筒状のケース７１と、ケース７１の外径
と略同径の内径を有する筒体で形成され該ケース７１に
摺動自在に嵌合された摺動部材７２と、前記摺動部材７
２の一端に形成され該摺動部材７２の摺動に応じて第２
冷却水路６を開閉する第１の弁体７２ａと、前記摺動部
材７２の他端に形成され該摺動部材７２の摺動に応じて
第４冷却水路９を開閉する第２の弁体７２ｂと、一端が
摺動部材７２に固定され他端が前記ケース７１内に延出
しつつテーパー状に形成されたロッド７３と、前記ケー
ス７１に内装され前記ロッドを進退自在に支持する弾性
部材７４と、前記ケース７１内における前記弾性部材７
４の周囲に充填され所定の作動温度：Ｔ１以上で熱膨張
する感温作動部７５と、前記ケース７１に内装され駆動
電流が印加されたときに前記感温作動部７５を加熱する
加熱器７６と、前記フレーム７０と前記摺動部材７２と
の間に介設され前記第１の弁体７２ａが第２冷却水路６
を閉弁し且つ前記第２の弁体７２ｂが第４冷却水路９を
開弁するよう前記摺動部材７２を付勢するスプリング７
７と、を備えた電子制御式サーモスタットバルブで構成
されている。以下、三方切換弁７を電子制御式サーモス
タットバルブ７と称する。

【００３０】上記した感温作動部７５としては、作動温
度：Ｔ１未満であるときには固体となって収縮し、作動
温度：Ｔ１以上であるときには液体となって膨脹するサ
ーモワックスを例示することができる。また、上記した
加熱器７６としては、ＰＴＣヒータを例示することがで
きる。

【００３１】このように構成された電子制御式サーモス
タットバルブ７では、該電子制御式サーモスタットバル
ブ７を流れる冷却水の温度が作動温度：Ｔ１未満であり
且つ加熱器７６に駆動電流が印加されていないときは、
サーモワックス７５の温度が作動温度：Ｔ１未満とな
る。

【００３２】この場合、サーモワックス７５が熱膨張し
ないため、摺動部材７２は、スプリング７７の付勢力の
みを受けることになる。その結果、摺動部材７２は、図
２（ａ）に示されるように、第１の弁体７２ａが第２冷
却水路６を閉弁し且つ第２の弁体７２ｂが第４冷却水路
９を開弁する位置に保持される。

【００３３】一方、電子制御式サーモスタットバルブ７
を流れる冷却水の温度が作動温度：Ｔ１以上となった場
合、若しくは、加熱器７６に駆動電流が印加された場合
には、サーモワックス７５の温度が作動温度：Ｔ１以上
まで上昇する。

【００３４】この場合、サーモワックス７５が熱膨張し
て弾性部材７４を押圧するため、弾性部材７４が変形し
つつロッド７３を進出させる。その結果、摺動部材７２
は、図２（ｂ）に示されるように、スプリング７７の付
勢力に抗して摺動し、第１の弁体７２ａが第２冷却水路
６を開弁し且つ第２の弁体７２ｂが第４冷却水路９を閉
弁する位置に変位する。

【００３５】尚、前記した作動温度：Ｔ１は、通常のサ
ーモスタットバルブ（開弁温度が固定式のサーモスタッ
トバルブ）の開弁温度（例えば、８０℃〜９０℃）に対
して十分に高い温度に設定されているものとする。

【００３６】ここで図１に戻り、前記した第３冷却水路
８における機械式ウォーターポンプ１０の直上流の部位
には、該第３冷却水路８内を流れる冷却水の温度に対応
した電気信号を出力する水温センサ１９が取り付けられ
ている。

【００３７】次に、ヘッド側冷却水路２ａには、ヒータ
ホース１１の基端が接続され、そのヒータホース１１の
終端は、前記した電子制御式サーモスタットバルブ７と
機械式ウォーターポンプ１０とを接続する第３冷却水路
８の途中に接続されている。

【００３８】前記ヒータホース１１の途中には、冷却水
と車室内暖房用空気との間で熱交換を行うヒータコア１
２が配置されている。このヒータコア１２には、該ヒー
タコア１２において冷却水との間で熱交換が行われた暖
房用空気を車室内へ圧送するヒータブロア１２０が併設
されている。このヒータブロア１２０は、車室内に設け
られたヒータスイッチ２１がオン状態にあるときに作動
するようになっている。

【００３９】前記ヒータホース１１における該ヒータホ
ース１１の基端とヒータコア１２との間に位置する部位
には、蓄熱タンク１３が配置されている。この蓄熱タン
ク１３は、冷却水を蓄熱状態で貯蔵する容器であり、ヒ
ータホース１１から該蓄熱容器１３内へ冷却水を流入さ
せるための冷却水入口１３ｃと、該蓄熱タンク１３内か
らヒータホース１１へ冷却水を流出させるための冷却水
出口１３ｄとを備えている。

【００４０】前記冷却水入口１３ｃと前記冷却水出口１
３ｄとには、それぞれ冷却水の逆流を防止する一方向弁
（ワンウェイバルブ）１３ａ、１３ｂが設けられてい
る。

【００４１】このように構成された蓄熱タンク１３は、
冷却水入口１３ｃから新規の冷却水が流入すると、その
代わりに該蓄熱タンク１３内に貯蔵されていた高温の冷
却水（以下、蓄熱温水と称する）を冷却水出口１３ｄか
ら排出する。

【００４２】尚、蓄熱タンク１３は、該蓄熱タンク１３
の冷却水入口１３ｃがヒータホース１１の終端側に位置
し、且つ、冷却水出口１３ｄがヒータホース１１の基端
側に位置するようにヒータホース１１と接続されるもの
とする。

【００４３】また、蓄熱タンク１３には、該蓄熱タンク
１３内に貯蔵されている冷却水の温度に対応した電気信
号を出力するタンク内水温センサ２５が取り付けられて
いる。

【００４４】次に、前記ヒータホース１１における蓄熱
タンク１３とヒータコア１２との間に位置する部位に
は、電動ウォーターポンプ１４が配置されている。この
電動ウォーターポンプ１４は、電気モータによって駆動
されるポンプであり、該電動ウォーターポンプ１４の吸
込口から吸い込んだ冷却水を吐出口から所定の圧力で吐
出するよう構成されている。

【００４５】尚、電動ウォーターポンプ１４は、該電動
ウォーターポンプ１４の吸込口がヒータホース１１の終
端側に位置し、且つ、吐出口がヒータホース１１の基端
側に位置するようヒータホース１１と接続されるものと
する。

【００４６】また、ヒータホース１１における該ヒータ
ホース１１の基端と蓄熱タンク１３との間に位置する部
位には、第１バイパス通路１５の基端が接続されてい
る。この第１バイパス通路１５の終端は、ヒータホース
１１における電動ウォーターポンプ１４とヒータコア１
２との間に位置する部位に接続されている。

【００４７】更に、ヒータホース１１における該ヒータ
ホース１１の基端と前記第１バイパス通路１５の基端と
の間に位置する部位には、第２バイパス通路１６の基端
が接続されている。この第２バイパス通路１６の終端
は、ヒータホース１１における電動ウォーターポンプ１
４と前記第１バイパス通路１５の終端との間に位置する
部位に接続されている。

【００４８】以下では、ヒータホース１１において、該
ヒータホース１１の基端と第２バイパス通路１６の基端
との間に位置する部位を第１ヒータホース１１ａと称
し、第２バイパス通路１６の基端と第１バイパス通路１
５の基端との間に位置する部位を第２ヒータホース１１
ｂと称し、第１バイパス通路１５の基端と蓄熱タンク１
３との間に位置する部位を第３ヒータホース１１ｃと称
し、蓄熱タンク１３と電動ウォーターポンプ１４との間
に位置する部位を第４ヒータホース１１ｄと称し、電動
ウォーターポンプ１４と第２バイパス通路１６の終端と
の間に位置する部位を第５ヒータホース１１ｅと称し、
第２バイパス通路１６の終端と第１バイパス通路１５の
終端との間に位置する部位を第６ヒータホース１１ｆと
称し、第１バイパス通路１５の終端とヒータコア１２と
の間に位置する部位を第７ヒータホース１１ｇと称し、
更にヒータコア１２と該ヒータホース１１の終端との間
に位置する部位を第８ヒータホース１１ｈと称するもの
とする。

【００４９】前記した第６ヒータホース１１ｆと第７ヒ
ータホース１１ｇと第１バイパス通路１５との接続部に
は、第１の流路切換弁１７が設けられている。この第１
の流路切換弁１７は、前記した３つの通路の導通と、前
記３つの通路の何れか１つの遮断とを選択に切り換える
バルブである。第１の流路切換弁１７は、例えば、図示
しないステップモータ等からなるアクチュエータによっ
て駆動されるようになっている。

【００５０】前記した第１ヒータホース１１ａと第２ヒ
ータホース１１ｂと第２バイパス通路１６との接続部に
は、第２の流路切換弁１８が設けられている。この第２
の流路切換弁１８は、前記した３つの通路の導通と、前
記３つの通路の何れか１つの遮断とを選択に切り換える
バルブである。第１の流路切換弁１７は、例えば、図示
しないステップモータ等からなるアクチュエータによっ
て駆動されるようになっている。

【００５１】このように構成された内燃機関１の冷却系
には、該冷却系を制御するための電子制御ユニット（El
ectronic Control Unit：ECU）２０が併設されている。
このＥＣＵ２０は、冷却水循環系を専用に制御する電子
制御ユニットであってもよく、あるいは冷却水循環系の
制御と内燃機関１の制御とを兼任する電子制御ユニット
であってもよい。

【００５２】前記ＥＣＵ２０には、前述した水温センサ
１９及びタンク内水温センサ２５に加え、車室内に取り
付けられたヒータスイッチ２１、イグニッションスイッ
チ２２、及びスタータスイッチ２３が電気的に接続され
るとともに、電動ウォーターポンプ１４、第１の流路切
換弁１７、第２の流路切換弁１８、ファンモータ５０
ａ、電子制御式サーモスタットバルブ７の加熱器７６、
スタータモータ１００、及びヒータブロア１２０が電気
的に接続されている。

【００５３】ＥＣＵ２０は、内燃機関１の運転状態や各
種センサの出力信号値等をパラメータとして、電動ウォ
ーターポンプ１４、第１の流路切換弁１７、第２の流路
切換弁１８、ファンモータ５０ａ、加熱器７６、スター
タモータ１００、及びヒータブロア１２０を制御する。

【００５４】以下、この実施の形態における蓄熱装置を
備えた内燃機関の作用について説明する。先ず、内燃機
関１の始動に先駆けて該内燃機関１を予熱する場合につ
いて説明する。ここでは、蓄熱タンク１３内に予め高温
の冷却水が貯蔵されているものとする。

【００５５】ＥＣＵ２０は、内燃機関１のクランキング
が開始される前、例えば、イグニッションスイッチ２２
がオフからオンへ切り換えられたときに、第１バイパス
通路１５を遮断し且つ第６ヒータホース１１ｆと第７ヒ
ータホース１１ｇを導通させるべく第１の流路切換弁１
７を制御し、第２バイパス通路１６を遮断し且つ第１ヒ
ータホース１１ａと第２ヒータホース１１ｂを導通させ
るべく第２の流路切換弁１８を制御し、更に電動ウォー
ターポンプ１４を作動させるべく該電動ウォーターポン
プ１４へ駆動電力を供給する。

【００５６】この場合、機械式ウォーターポンプ１０が
作動せずに電動ウォーターポンプ１４のみが作動するた
め、図３に示すように、電動ウォーターポンプ１４→第
４ヒータホース１１ｄ→蓄熱タンク１３→第３ヒータホ
ース１１ｃ→第２ヒータホース１１ｂ→第２の流路切換
弁１８→第１ヒータホース１１ａ→ヘッド側冷却水路２
ａ→ブロック側冷却水路２ｂ→機械式ウォーターポンプ
１０→第３冷却水路８→第８ヒータホース１１ｈ→ヒー
タコア１２→第７ヒータホース１１ｇ→第１の流路切換
弁１７→第６ヒータホース１１ｆ→第５ヒータホース１
１ｅ→電動ウォーターポンプ１４の順に冷却水が流れる
循環回路が成立する。

【００５７】上記したような循環回路が成立すると、電
動ウォーターポンプ１４から吐出された冷却水が第４ヒ
ータホース１１ｄを介して蓄熱タンク１３に流入し、そ
れと入れ代わりに蓄熱タンク１３内に貯蔵されていた蓄
熱温水が該蓄熱タンク１３から排出される。蓄熱タンク
１３から排出された蓄熱温水は、第３ヒータホース１１
ｃ、第２ヒータホース１１ｂ、第２の流路切換弁１８、
及び第１ヒータホース１１ａを経由してヘッド側冷却水
路２ａに流入し、次いでブロック側冷却水路２ｂに流入
することになる。

【００５８】蓄熱タンク１３からの蓄熱温水が内燃機関
１のヘッド側冷却水路２ａ及びブロック側冷却水路２ｂ
に流入すると、それと入れ代わりにヘッド側冷却水路２
ａ及びブロック側冷却水路２ｂに元々滞留していた低温
の冷却水がヘッド側冷却水路２ａ及びブロック側冷却水
路２ｂから第１冷却水路４へ流出する。

【００５９】この結果、内燃機関１では、蓄熱温水の熱
がヘッド側冷却水路２ａ及びブロック側冷却水路２ｂの
壁面に伝達される。特に上記した循環回路では蓄熱温水
がヘッド側冷却水路２ａに流入した後にブロック側冷却
水路２ｂに流入するため、シリンダヘッド１ａが優先的
に予熱されることになる。これによりシリンダヘッド１
ａの図示しない吸気ポートの壁面温度及び吸気温度が上
昇するため、内燃機関１の始動時及び始動後において、
燃料の気化が促進されるとともに混合気の温度が上昇
し、以て壁面付着燃料量の減少、燃焼の安定化、始動性
の向上、及び排気エミッションの向上を図ることが可能
となる。

【００６０】更に、上記した循環回路では、蓄熱タンク
１３と内燃機関１のヘッド側冷却水路２ａとがヒータコ
ア１２等を介さずに直接的に連通するため、蓄熱タンク
１３からヘッド側冷却水路２ａに至る経路における蓄熱
温水の不要な放熱が抑制されることになる。この結果、
蓄熱タンク１３に蓄えられていた熱が効率的に内燃機関
１へ伝達されることになる。

【００６１】従って、上記した循環回路によれば、少な
い熱量であっても内燃機関１を十分に予熱することが可
能となり、以て始動性の向上、燃焼の安定化、及び暖機
運転時間の短縮等を図ることが可能となる。

【００６２】次に、スタータスイッチ２３がオフからオ
ンへ切り換えられると、ＥＣＵ２０は、電動ウォーター
ポンプ１４に対する駆動電力の供給を停止した後に、ス
タータモータ１００や図示しない燃料噴射弁等に駆動電
力を印加して内燃機関１のクランキングを開始し、以て
内燃機関１を始動させる。

【００６３】内燃機関１のクランキングが開始される
と、クランクシャフトの回転トルクによって機械式ウォ
ーターポンプ１０が駆動される。これに対応してＥＣＵ
２０は、第７ヒータホース１１ｇを遮断すべく第１の流
路切換弁１７を制御し、およびまたは第１ヒータホース
１１ａを遮断すべく第２の流路切換弁１８を制御すると
ともに、電動ウォーターポンプ１４を停止状態とする。

【００６４】その際、水温センサ１９の出力信号値（冷
却水温度：THW）が内燃機関１の運転に適した温度（例
えば８０℃〜９０℃）より低ければ、ＥＣＵ２０は、電
子制御式サーモスタットバルブ７の加熱器７６に対する
駆動電流の印加を禁止し、電子制御式サーモスタットバ
ルブ７が第２冷却水路６を遮断すると同時に第４冷却水
路９を開放するようにする。尚、以下では上記した内燃
機関１の運転に適した冷却水温度を機関運転適合水温：
Ｔ２と称するものとする。

【００６５】この場合、図４に示すように、機械式ウォ
ーターポンプ１０→ブロック側冷却水路２ｂ→ヘッド側
冷却水路２ａ→第４冷却水路９→電子制御式サーモスタ
ットバルブ７→第３冷却水路８→機械式ウォーターポン
プ１０の順で冷却水が流れる循環回路が成立する。

【００６６】このような循環回路が成立した場合には、
内燃機関１から流出した比較的低温の冷却水がラジエタ
ー５を迂回して流れることになるため、冷却水がラジエ
ター５によって必要以上に冷却されることがない。

【００６７】この結果、内燃機関１が冷却水によって不
要に冷却されることがなく、内燃機関１の暖機が妨げら
れることがない。

【００６８】その後、水温センサ１９の出力信号値（冷
却水温度）が機関運転適合水温：Ｔ２以上になると、Ｅ
ＣＵ２０は、電子制御式サーモスタットバルブ７の加熱
器７６に駆動電流を印加して、電子制御式サーモスタッ
トバルブ７が第４冷却水路９を遮断すると同時に第２冷
却水路６を開放するようにする。

【００６９】この場合、図５に示すように、機械式ウォ
ーターポンプ１０→ブロック側冷却水路２ｂ→ヘッド側
冷却水路２ａ→第１冷却水路４→ラジエター５→第２冷
却水路６→電子制御式サーモスタットバルブ７→第３冷
却水路８→機械式ウォーターポンプ１０の順で冷却水が
流れる循環回路が成立する。

【００７０】このような循環回路が成立した場合には、
内燃機関１から流出した比較的高温の冷却水がラジエタ
ー５を流通することになるため、冷却水の熱がラジエタ
ー５によって放熱される。この結果、冷却水の温度が機
関運転適合水温：Ｔ２に保たれるようになる。

【００７１】次に、内燃機関１が運転状態にあるとき
に、ヒータスイッチ２１がオフからオンへ切り換えられ
ると、ＥＣＵ２０は、電動ウォーターポンプ１４を停止
状態に維持し、第１バイパス通路１５を遮断し且つ第６
ヒータホース１１ｆと第７ヒータホース１１ｇを導通さ
せるべく第１の流路切換弁１７を制御し、第２ヒータホ
ース１１ｂを遮断し且つ第１ヒータホース１１ａと第２
バイパス通路１６を導通させるべく第２の流路切換弁１
８を制御し、更にヒータブロア１２０を作動させるべく
該ヒータブロア１２０に駆動電力を供給する。

【００７２】この場合、電動ウォーターポンプ１４を作
動せずに機械式ウォーターポンプ１０のみが作動するた
め、図６に示すように、機械式ウォーターポンプ１０→
ブロック側冷却水路２ｂ→ヘッド側冷却水路２ａ→第１
冷却水路４→ラジエター５→第２冷却水路６→電子制御
式サーモスタットバルブ７→第３冷却水路８→機械式ウ
ォーターポンプ１０の順で冷却水が流れる第１の循環回
路が成立すると同時に、機械式ウォーターポンプ１０→
ブロック側冷却水路２ｂ→ヘッド側冷却水路２ａ→第１
ヒータホース１１ａ→第２の流路切換弁１８→第２バイ
パス通路１６→第６ヒータホース１１ｆ→第１の流路切
換弁１７→第７ヒータホース１１ｇ→ヒータコア１２→
第８ヒータホース１１ｈ→第３冷却水路８→機械式ウォ
ーターポンプ１０の順で冷却水が流れる第２の循環回路
が成立する。

【００７３】上記したように第２の循環回路が成立する
と、内燃機関１から流出した高温の冷却水は、第１ヒー
タホース１１ａ、第２の流路切換弁１８、第２バイパス
通路１６、第６ヒータホース１１ｆ、第１の流路切換弁
１７、及び第７ヒータホース１１ｇを経由してヒータコ
ア１２に流入することになるため、ヒータコア１２にお
いて冷却水と暖房用空気との間で熱交換が行われる。つ
まり、ヒータコア１２において冷却水の熱が暖房用空気
へ伝達され、暖房用空気が暖められる。ヒータコア１２
において暖められた暖房用空気は、ヒータブロア１２０
によって車室内へ圧送される。

【００７４】その際、内燃機関１から流出した高温の冷
却水が蓄熱タンク１３等を介さずに直接的にヒータコア
１２へ到達することができるため、内燃機関１からヒー
タコア１２に至る経路における冷却水の不要な放熱が抑
制されることになる。この結果、内燃機関１から冷却水
へ伝達された熱が効率的に暖房用空気へ伝達されること
になる。

【００７５】次に、蓄熱タンク１３に高温の冷却水を貯
蔵する方法について述べる。蓄熱タンク１３に高温の冷
却水を貯蔵する場合には、ＥＣＵ２０は、電動ウォータ
ーポンプ１４を停止状態に維持し、第６ヒータホース１
１ｆを遮断し且つ第１バイパス通路１５と第７ヒータホ
ース１１ｇを導通させるべく第１の流路切換弁１７を制
御し、更に第２ヒータホース１１ｂを遮断し且つ第１ヒ
ータホース１１ａと第２バイパス通路１６を導通させる
べく第２の流路切換弁１８を制御する。

【００７６】この場合、電動ウォーターポンプ１４が作
動せずに機械式ウォーターポンプ１０のみが作動するた
め、図７に示すように、機械式ウォーターポンプ１０→
ブロック側冷却水路２ｂ→ヘッド側冷却水路２ａ→第１
冷却水路４→ラジエター５→第２冷却水路６→電子制御
式サーモスタットバルブ７→第３冷却水路８→機械式ウ
ォーターポンプ１０の順で冷却水が流れる第１の循環回
路が成立すると同時に、機械式ウォーターポンプ１０→
ブロック側冷却水路２ｂ→ヘッド側冷却水路２ａ→第１
ヒータホース１１ａ→第２の流路切換弁１８→第２バイ
パス通路１６→第５ヒータホース１１ｅ→電動ウォータ
ーポンプ１４→第４ヒータホース１１ｄ→蓄熱タンク１
３→第３ヒータホース１１ｃ→第１バイパス通路１５→
第１の流路切換弁１７→第７ヒータホース１１ｇ→ヒー
タコア１２→第８ヒータホース１１ｈ→第３冷却水路８
→機械式ウォーターポンプ１０の順で冷却水が流れる第
３の循環回路が成立する。

【００７７】上記したような第３の循環回路が成立する
と、冷却水がヘッド側冷却水路２ａ及びブロック側冷却
水路２ｂを通過する際に、シリンダヘッド１ａ及びシリ
ンダブロック１ｂの熱がヘッド側冷却水路２ａ及びブロ
ック側冷却水路２ｂの壁面を介して冷却水に伝達される
ため、ヘッド側冷却水路２ａから流出する冷却水は多量
の熱を持つ高温の冷却水となる。

【００７８】ヘッド側冷却水路２ａから流出した高温の
冷却水は、第１ヒータホース１１ａ、第２の流路切換弁
１８、第２バイパス通路１６、第５ヒータホース１１
ｅ、電動ウォーターポンプ１４、及び第４ヒータホース
１１ｄを介して蓄熱タンク１３に流入することになる。

【００７９】ヘッド側冷却水路２ａから流出した高温の
冷却水が蓄熱タンク１３に流入すると、それと入れ代わ
りに蓄熱タンク１３内に元々貯蔵されていた冷却水が該
蓄熱タンク１３から排出される。内燃機関１からの高温
の冷却水が蓄熱タンク１３に流入し続けると、蓄熱タン
ク１３内に元々貯蔵されていた冷却水の全てが該蓄熱タ
ンク１３から排出され、その結果、高温の冷却水のみが
蓄熱タンク１３に貯蔵されるようになる。

【００８０】尚、上記したような貯蔵処理を終了するタ
イミングとしては、蓄熱タンク１３内の冷却水が全て入
れ替わった時期が好ましく、そのような時期を判定する
方法としては、蓄熱タンク１３内の冷却水が全て入れ替
わるまでに要する時間（以下、冷却水入替時間と称す
る）を予め実験的に求めておき、貯蔵処理が開始された
時点からの経過時間が上記の冷却水入替時間に達した時
点で、蓄熱タンク１３内の冷却水が全て入れ替わったと
判定する方法を例示することができる。

【００８１】その際、冷却水入替時間は、ヘッド側冷却
水路２ａから流出した冷却水が蓄熱タンク１３に到達す
るまでに要する時間と、機械式ウォーターポンプ１０の
単位時間当たりの吐出量とを考慮して決定されることが
好ましい。但し、機械式ウォーターポンプ１０の単位時
間当たりの吐出量は、機関回転数に応じて変化するた
め、機関回転数と冷却水入替時間との関係を予めマップ
化しておくようにしてもよい。

【００８２】一方、冷却水入替時間は、内燃機関１を循
環する冷却水の温度、蓄熱タンク１３内の冷却水の温
度、外気温度などをパラメータとして決定されるように
してもよい。例えば、内燃機関１を循環する冷却水の温
度が高く、蓄熱タンク１３内の冷却水の温度が高く、更
に外気温度が高くなるほど冷却水入替時間を短くするよ
うにしてもよく、あるいは内燃機関１を循環する冷却水
の温度と蓄熱タンク１３内の冷却水の温度との差が小さ
くなるほど（且つ蓄熱タンク１３内の冷却水の温度が高
くなるほど）冷却水入替時間を短くするようにしてもよ
い。

【００８３】ところで、内燃機関１が長期間運転停止さ
れた後の始動時においても内燃機関１を効果的に予熱す
るためには、蓄熱タンク１３に貯蔵されるべき冷却水の
温度が高いほど好ましいと言える。

【００８４】しかしながら、電子制御式サーモスタット
バルブ７が第４冷却水路９を遮断すると同時に第２冷却
水路６を開放している状態、つまり前述した図７の説明
で述べた第１の循環回路が成立している状況下で蓄熱処
理が行われると、冷却水がラジエター５において冷却さ
れることになるため、機関運転適合水温：Ｔ２温度より
高い温度の冷却水を蓄熱タンク１３に貯蔵することは困
難となる。

【００８５】そこで、本実施の形態に係る蓄熱装置を備
えた内燃機関では、ＥＣＵ２０は、蓄熱タンク１３に冷
却水の熱を蓄える必要がない場合には、水温センサ１９
の出力信号値（冷却水温度）が機関運転適合水温：Ｔ２
以上となった時点で電子制御式サーモスタットバルブ７
の加熱器７６に駆動電流を印加して第２冷却水路６と第
３冷却水路８を導通させ、蓄熱タンク１３に冷却水の熱
を蓄える必要がある場合には、水温センサ１９の出力信
号値（冷却水温度）が蓄熱に適した温度（以下、蓄熱適
応温度：Ｔ３（＞Ｔ２）と称する）以上となるまで電子
制御式サーモスタットバルブ７の加熱器７６に対する駆
動電流の印加を禁止するようにした。

【００８６】その際、電子制御式サーモスタットバルブ
７の感温作動部７５の作動温度が蓄熱適応温度：Ｔ３以
下であると、冷却水温度が蓄熱適応温度：Ｔ３に達する
前に不用意に冷却水がラジエター５を流通してしまうこ
とになるため、前記感温作動部７５の作動温度は蓄熱適
応温度：Ｔ３より十分に高い温度に設定されるものとす
る。

【００８７】但し、電子制御式サーモスタットバルブ７
の加熱器７６に対する駆動電流の印加禁止により内燃機
関１を循環する冷却水の温度が過剰に上昇すると内燃機
関１の過熱を招く虞があるため、電子制御式サーモスタ
ットバルブ７の感温作動部７５の作動温度を冷却水温度
の上限値に設定しておくことが好ましい。

【００８８】以下では、蓄熱タンク１３に高温の冷却水
を貯蔵する方法について図８に沿って説明する。

【００８９】図８は、蓄熱制御ルーチンを示すフローチ
ャート図である。蓄熱制御ルーチンは、ＥＣＵ２０のＲ
ＯＭなどに予め記憶されているルーチンであり、ＥＣＵ
２０によって所定時間毎（例えば、クランクシャフトが
所定角度回転する度）に繰り返し実行されるルーチンで
ある。

【００９０】蓄熱制御ルーチンにおいて、ＥＣＵ２０
は、先ずＳ８０１において、ＥＣＵ２０のＲＡＭやバッ
クアップＲＡＭ等に予め設定されている予熱完了フラグ
記憶領域へアクセスし、その予熱完了フラグ記憶領域に
“１”が記憶されているか否かを判別する。

【００９１】予熱完了フラグ記憶領域は、蓄熱タンク１
３に貯蔵されていた高温の冷却水により内燃機関１の予
熱が完了した際に“１”が記憶され、内燃機関１の運転
停止時（イグニッションスイッチ２２がオンからオフへ
切り換えられた時）又は始動開始時（イグニッションス
イッチ２２がオフからオンへ切り換えられた時）に
“０”がリセットされる領域である。

【００９２】前記Ｓ８０１において前記予熱完了フラグ
記憶領域に“０”が記憶されていると判定された場合に
は、ＥＣＵ２０は、本ルーチンの実行を一旦終了する。

【００９３】一方、前記Ｓ８０１において前記予熱完了
フラグ記憶領域に“１”が記憶されていると判定された
場合には、ＥＣＵ２０は、Ｓ８０２へ進む。

【００９４】Ｓ８０２では、ＥＣＵ２０は、タンク内水
温センサ２５の出力信号値（タンク内水温）：Ｔthを入
力する。

【００９５】Ｓ８０３では、ＥＣＵ２０は、前記Ｓ８０
２で入力されたタンク内水温：Ｔthが蓄熱適応温度：Ｔ
３以上であるか否かを判別する。

【００９６】前記Ｓ８０３においてタンク内水温：Ｔth
が蓄熱適応温度：Ｔ３以上であると判定された場合は、
ＥＣＵ２０は、蓄熱タンク１３内に高温の冷却水を貯蔵
する必要がないとみなし、Ｓ８０４〜Ｓ８０７において
電子制御式サーモスタットバルブ７を通常通りに制御す
る。

【００９７】すなわち、ＥＣＵ２０は、先ずＳ８０４に
おいて、水温センサ１９の出力信号値（冷却水温度）：
Ｔwを入力する。

【００９８】Ｓ８０５では、ＥＣＵ２０は、前記Ｓ８０
４で入力された冷却水温度：Ｔwが機関運転適合水温：
Ｔ２以上であるか否かを判別する。

【００９９】前記Ｓ８０５において冷却水温度：Ｔwが
機関運転適合水温：Ｔ２以上であると判定された場合
は、ＥＣＵ２０は、Ｓ８０６へ進む。

【０１００】Ｓ８０６では、ＥＣＵ２０は、第２冷却水
路６と第３冷却水路８を導通（第４冷却水路９を遮断）
すべく電子制御式サーモスタットバルブ７の加熱器７６
に駆動電流を印加して、本ルーチンの実行を一旦終了す
る。

【０１０１】この場合、冷却水がラジエター５を流通す
ることになるため、冷却水の温度が不要に上昇せずに機
関運転適合水温：Ｔ２に保たれることになる。

【０１０２】一方、前記Ｓ８０５において冷却水温度：
Ｔwが機関運転適合水温：Ｔ２未満であると判定された
場合は、ＥＣＵ２０は、Ｓ８０７へ進む。

【０１０３】Ｓ８０７では、ＥＣＵ２０は、第３冷却水
路８と第４冷却水路９を導通（第２冷却水路６を遮断）
すべく電子制御式サーモスタットバルブ７の加熱器７６
に対する駆動電流の印加を停止して、本ルーチンの実行
を一旦終了する。

【０１０４】この場合、冷却水がラジエター５を流通し
ないため、冷却水が不要に冷却されずに速やかに機関運
転適合水温：Ｔ２まで昇温することになる。

【０１０５】また、前述したＳ８０３においてタンク内
水温：Ｔthが蓄熱適応温度：Ｔ３以下であると判定され
た場合は、ＥＣＵ２０は、Ｓ８０８〜Ｓ８１３において
冷却水を昇温させるべく電子制御式サーモスタットバル
ブ７を制御する。

【０１０６】すなわち、ＥＣＵ２０は、先ずＳ８０８に
おいて、水温センサ１９の出力信号値（冷却水温度）：
Ｔwを入力する。

【０１０７】Ｓ８０９では、ＥＣＵ２０は、前記Ｓ８０
８で入力された冷却水温度：Ｔwが蓄熱適応温度：Ｔ３
以上であるか否かを判別する。

【０１０８】前記Ｓ８０９において冷却水温度：Ｔwが
蓄熱適応温度：Ｔ３以上であると判定された場合には、
ＥＣＵ２０は、Ｓ８１０へ進み、蓄熱処理を実行する。

【０１０９】具体的には、ＥＣＵ２０は、電動ウォータ
ーポンプ１４を停止状態に維持し、第６ヒータホース１
１ｆを遮断し且つ第１バイパス通路１５と第７ヒータホ
ース１１ｇを導通させるべく第１の流路切換弁１７を制
御し、更に第２ヒータホース１１ｂを遮断し且つ第１ヒ
ータホース１１ａと第２バイパス通路１６を導通させる
べく第２の流路切換弁１８を制御することにより、前述
した図７の説明で述べたような循環回路を成立させ、ヘ
ッド側冷却水路２ａから流出した高温の冷却水を蓄熱タ
ンク１３へ貯蔵させる。

【０１１０】この場合、蓄熱タンク１３には、蓄熱適応
温度：Ｔ３以上の冷却水が貯蔵されることになる。

【０１１１】Ｓ８１１では、ＥＣＵ２０は、蓄熱処理が
完了したか否か、言い換えれば、蓄熱タンク１３内の冷
却水が蓄熱適応温度：Ｔ３以上の冷却水に入れ替わった
か否かを判別する。すなわち、ＥＣＵ２０は、蓄熱処理
の実行開始時点からの経過時間が冷却水入替時間以上に
達したか否かを判別する。

【０１１２】前記Ｓ８１１において蓄熱処理が完了して
いないと判定された場合には、ＥＣＵ２０は、前記Ｓ８
１０以降の処理を繰り返し実行する。

【０１１３】前記Ｓ８１１において蓄熱処理が完了した
と判定された場合には、ＥＣＵ２０は、Ｓ８１２へ進
み、電子制御式サーモスタットバルブ７の加熱器７６に
対して駆動電流を印加し、第２冷却水路６と第３冷却水
路８とを速やかに導通させる。

【０１１４】一方、前記Ｓ８０９において冷却水温度：
Ｔwが蓄熱適応温度：Ｔ３未満であると判定された場合
には、ＥＣＵ２０は、Ｓ８１３へ進み、電子制御式サー
モスタットバルブ７の加熱器７６に対する駆動電流の印
加を禁止する。この場合、電子制御式サーモスタットバ
ルブ７により、第２冷却水路６が遮断されると同時に第
４冷却水路９が開放されて第３冷却水路８と第４冷却水
路９が導通するため、冷却水がラジエター５を流通しな
いことになる。

【０１１５】このＳ８１３の処理は、Ｓ８０８において
水温センサ１９の出力信号値（冷却水温度）：Ｔwが蓄
熱適応温度：Ｔ３以上であると判定されるまで継続され
る。つまり、冷却水の温度が蓄熱適応温度：Ｔ３以上と
なるまでは、冷却水がラジエター５を流通しないことに
なる。その結果、冷却水の温度が速やかに蓄熱適応温
度：Ｔ３まで上昇することになる。

【０１１６】そして、冷却水の温度が蓄熱適応温度：Ｔ
３以上まで昇温すると、ＥＣＵ２０は、Ｓ８１０へ進ん
で蓄熱処理を実行し、次いでＳ８１１において蓄熱処理
が終了したと判定されると、Ｓ８１２において電子制御
式サーモスタットバルブ７の加熱器７６へ駆動電流を印
加して冷却水のラジエター５への流通を許容する。

【０１１７】このようにＥＣＵ２０が蓄熱制御ルーチン
を実行することにより、蓄熱タンク１３に高温の冷却水
を貯蔵する必要がない場合には、冷却水温度が機関運転
適合水温：Ｔ２以上となった時点で冷却水のラジエター
５への流通が許容され、蓄熱タンク１３に高温の冷却水
を貯蔵する必要がある場合には、冷却水温度が蓄熱適応
温度：Ｔ３以上となるまで冷却水のラジエター５への流
通が禁止されることになる。

【０１１８】この結果、蓄熱タンク１３に高温の冷却水
を貯蔵する必要がある場合には、冷却水温度が速やかに
蓄熱適応温度：Ｔ３以上まで昇温することになり、蓄熱
適応温度：Ｔ３以上の冷却水を蓄熱タンク１３内に貯蔵
することが可能となる。

【０１１９】更に、電子制御式サーモスタットバルブ７
の感温作動部７５の作動温度が蓄熱適応温度：Ｔ３より
高い温度に設定されているため、冷却水温度が蓄熱適応
温度：Ｔ３未満であるときに不用意に冷却水がラジエタ
ー５を流通してしまうことがなく、蓄熱適応温度：Ｔ３
以上の冷却水を確実に蓄熱タンク１３に貯蔵することが
可能である。

【０１２０】また、蓄熱タンク１３に対する蓄熱処理が
完了した後は、直ちに冷却水がラジエター５を流通する
ようになるため、冷却水温度が速やかに機関運転適合水
温：Ｔ２まで低下し、内燃機関１が高温の冷却水に長期
間曝されることがない。特に、電子制御式サーモスタッ
トバルブ７の感温作動部７５の作動温度が冷却水温度の
上限値に設定されている場合には、冷却水温度が過剰に
上昇することが無く、内燃機関１の過熱を防止すること
も可能である。

【０１２１】従って、本実施の形態に係る蓄熱装置を備
えた内燃機関によれば、内燃機関の過熱を防止しつつ高
温の冷却水を蓄熱タンク１３に貯蔵することが可能とな
る。

【０１２２】尚、本実施の形態では、本発明に係る通路
開閉弁として電子制御式サーモスタットバルブ７を例に
挙げたが、電磁式の三方切換弁であってもよい。

【０１２３】

【発明の効果】本発明に係る蓄熱装置を備えた内燃機関
によれば、蓄熱装置に熱媒体を貯蔵する必要がある場合
にのみ熱媒体の冷却手段への流通が禁止されるため、内
燃機関を長期にわたって高温の熱媒体に曝すことなく、
高温の熱媒体を蓄熱装置に貯蔵することが可能となる。
この結果、内燃機関の過熱を防止しつつ所望の熱量を蓄
熱装置に蓄えることが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 車両用内燃機関の冷却水循環系の概略構成を
示す図

【図２】 （ａ）三方切換弁（電子制御式サーモスタッ
トバルブ）の構成を示す図 （ｂ）三方切換弁（電子制御式サーモスタットバルブ）
の動作を説明する図

【図３】 内燃機関を予熱する場合の冷却水の流れを示
す図

【図４】 機関始動後における冷却水の流れを示す図

【図５】 機関暖機後における冷却水の流れを示す図

【図６】 ヒータスイッチがオンのときの冷却水の流れ
を示す図

【図７】 蓄熱タンクに冷却水を貯蔵する場合の冷却水
の流れを示す図

【図８】 蓄熱制御ルーチンを示すフローチャート図

【符号の説明】

１・・・・内燃機関 １ａ・・・シリンダヘッド １ｂ・・・シリンダブロック ２ａ・・・ヘッド側冷却水路 ２ｂ・・・ブロック側冷却水路 ５・・・・ラジエター ７・・・・電子制御式サーモスタットバルブ １０・・・機械式ウォーターポンプ １３・・・蓄熱タンク １４・・・電動ウォーターポンプ １７・・・第１の流路切換弁 １８・・・第２の流路切換弁 １９・・・水温センサ１９（機関側水温センサ） ２０・・・ＥＣＵ２０ ２５・・・タンク内水温センサ ７５・・・感温作動部 ７６・・・加熱器

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 内燃機関に形成され、熱媒体が循環する
   熱媒体循環経路と、 前記熱媒体循環経路を流れる熱媒体の一部を保温貯蔵す
   る蓄熱装置と、 前記熱媒体を冷却する冷却手段と、 前記熱媒体循環経路から前記冷却手段を経由して前記熱
   媒体循環経路へ熱媒体を還流させる冷却用熱媒体通路
   と、 前記冷却用熱媒体通路を開閉する通路開閉弁と、 前記蓄熱装置に熱媒体を貯蔵する必要がないときは、前
   記熱媒体の温度が第１の所定温度以上となった時点で前
   記通路開閉弁を開弁させ、前記蓄熱装置に熱媒体を貯蔵
   する必要があるときは、前記熱媒体の温度が前記第１の
   所定温度より高い第２の所定温度となるまで前記通路開
   閉弁の開弁を禁止する通路開閉制御手段と、を備えるこ
   とを特徴とする蓄熱装置を備えた内燃機関。
2. 【請求項２】 前記通路開閉弁は、前記冷却用熱媒体通
   路を開閉する弁体と、第２の所定温度より高い第３の所
   定温度以上となったときに体積変化して弁体を開弁させ
   る感温作動部と、前記感温作動部を加熱する加熱部とを
   具備した電子制御式サーモスタットであり、 前記通路開閉制御手段は、前記蓄熱装置に熱媒体を貯蔵
   する必要がないときは、前記熱媒体の温度が第１の所定
   温度以上となった時点で前記加熱部を作動させて前記感
   温作動部を第３の所定温度以上まで昇温させ、前記蓄熱
   装置に熱媒体を貯蔵する必要があるときは、前記熱媒体
   の温度が前記第２の所定温度以上となるまで前記加熱部
   の作動を禁止することを特徴とする請求項１に記載の蓄
   熱装置を備えた内燃機関。